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1、工業企業供電與用電安全技術,第一節 供電系統概述第二節 企業節約電能概述第三節 安全用電,第一節 供電系統概述,發電廠按照所利用的能源種類分為水力、風力、火力、核子能、太陽能、沼氣等幾種。主要還是水力發電廠和火力發電廠。近年來賀電廠發展也很快。,大中型發電廠大多建在產煤地區或水力資源豐富的地區，距離用電地區往往是幾百至上千公里，為了減少輸電線路上的損耗，電能從發電廠升到高壓，然后再降壓分配給各用電戶。目前我國的電壓等級有10、35、220、330、500kV等幾個等級，送電距離越遠，輸電的電壓越高。,電力系統示意圖,電力系統的運行特點,(1)電能的生產、輸送、分配和消費是同時進行的。,(2)系2、統中發電機、變壓器、電力線路和用電設備等的投入和撤除都是在一瞬間完成的，所以，系統的暫態過程非常短暫。,一、供電系統的組成,供電系統：包括一次電路（主回路）和二次電路（輔助性線路），主回路用來傳輸、分配和控制電能，包括有電力降壓變壓器，各種開關電器、母線和輸電線。二次回路用來測量和監測用電情況，以保護和控制主回路的電器。,圖中的Q為不同電壓等級的隔離開關，干線上還有各種負荷開關、自動開關等。中小型用電單位，進線一般610kV，為了供電的可靠性，使用兩個不同的高一級的變電所供電,（1）一級負荷。一級負荷為中斷供電將造成人身傷亡并在政治、經濟上造成重大損失的用電負荷。（2）二級負荷。二級負荷為中斷3、供電將造成主要設備損壞，大量產品被廢，連續生產過程被打亂，需較長時間才能恢復從而在政治、經濟上造成較大損失的負荷。（3）三級負荷。不屬于一級和二級負荷的一般負荷，即為三級負荷。在上述三類負荷中，一級負荷一般應采用兩個獨立電源供電，其中，一個系統為備用電源。,電負荷分為三級：,二、企業變配電所及一次系統,變電所的任務室接受電能、變換電壓；配電所的任務是接受電能和分配電能，區別是有無變壓器。1kV以下是低壓，1kV以上是高壓。從電網進線到低壓配電所的供電主結線路稱為一次系統。,1.單回路供電方式只有一路電源進線，一個降壓變壓器和一段低壓母線，適用于具有二、三類性質的中小型供電系統,2.雙回路供電方4、式具有兩路電源進線，至少有兩臺變壓器，可進行橋式接線，適用于大型企業供電系統,三、低壓配電 系統,610kV,380/220V,380/220V,610kV,低壓放射式,低壓樹干式,1.放射式配電線路特點：發生故障時互不影響，供電可靠性高，但導線消耗量大，開關控制設備較多，投資高。適用于對供電可靠性要求高的場合,特點：開關設備少，導線的消耗量也較少，系統的靈活性好，但干線上發生故障時，影響范圍大，供電可靠性較低，適用于供電容量小而負載分布較均勻的場合,2.樹干式配電線路,第二節 企業節約電能概述,節約電能的具體措施,一、計劃用電根據保證重點、擇優供應、統籌兼顧的原則來編制電力分配方案,二、發揮5、用電設備的效能電動機、變壓器、電焊機在接近額定負載時一妞行效率最高，輕載時效率較低。為此應正確選用它們的功率,三、提高線路和用電設備的功率因數,四、降低線路損失可用提高功率因數、合理選擇導線截面積，適當縮短大電流負載的連線，保持連接點的緊接，安排三相負載接近對稱,五、技術革新如電力變壓器，原采用熱軋硅鋼片鐵心，空載損耗6.5kW，改用冷扎硅鋼片鐵心后降低為2.5kW。大量應用采用節能燈等,六、加強用電管理，強化節約用電意識,第三節 安全用電,一、電流對人體的傷害,觸電：當人體觸及帶電體承受過高的電壓而導致死亡或局部受傷的現象。觸電依傷害程度不同可分為電擊和電傷兩種,電擊：指電流觸及人體而使內部6、器官受到損害，它是最危險的觸電事故。當電流通過人體時，輕者使人體肌肉痙攣，產生麻電感覺，重者會造成呼吸困難，心臟麻痹，甚至導致死亡。電擊多發生在對地電壓為220 V的低壓線路或帶電設備上，因為這些帶電體是人們日常工作和生活中易接觸到的。,電傷：由于電流的熱效應、化學效應、機械效應以及在電流的作用下使熔化或蒸發的金屬微粒等侵入人體皮膚，使皮膚局部發紅、起泡、燒焦或組織破壞，嚴重時也可危及人命。電傷多發生在1000 V及1000 V以上的高壓帶電體上，,我們把人體觸電后最大的擺脫電流，稱為安全電流。我國規定安全電流為30 mAs，即觸電時間在 1 s內，通過人體的最大允許電流為 30 mA。人體觸7、電時，如果接觸電壓在36V以下，通過人體的電流就不致超過30 mA，故安全電壓通常規定為36 V，但在潮濕地面和能導電的廠房，安全電壓則規定為 24 V或 12 V。,二、可能的觸電方式,1.單相觸電,在人體與大地之間互不絕緣情況下，人體的某一部位觸及到三相電源線中的任意一根導線，電流從帶電導線經過人體流入大地而造成的觸電傷害。單相觸電又可分為中性線接地和中性線不接地兩種情況。(a)中性點接地系統的單相觸電；(b)中性點不接地系統的單相觸電,2.兩相觸電,兩相觸電，也叫相間觸電，這是指在人體與大地絕緣的情況下，同時接觸到兩根不同的相線，或者人體同時觸及到電氣設備的兩個不同相的帶電部位時，電流由8、一根相線經過人體到另一根相線，形成閉合回路，如圖 所示。兩相觸電比單相觸電更危險，因為此時加在人體上的是線電壓,兩相觸電示意圖,3.跨步電壓觸電,當電氣設備的絕緣損壞或線路的一相斷線落地時，落地點的電位就是導線的電位，電流就會從落地點（或絕緣損壞處）流入地中。離落地點越遠，電位越低。根據實際測量，在離導線落地點20 m以外的地方，由于入地電流非常小，地面的電位近似等于零。如果有人走近導線落地點附近，由于人的兩腳電位不同，則在兩腳之間出現電位差，這個電位差叫作跨步電壓。離電流入地點越近，則跨步電壓越大；離電流入地點越遠，則跨步電壓越小;在20 m以外，跨步電壓很小，可以看作為零?？绮诫妷河|電情況9、，如圖 所示。當發現跨步電壓威脅時應趕快把雙腳并在一起，或趕快用一條腿跳著離開危險區，否則，因觸電時間長，也會導致觸電死亡。,跨步電壓觸電示意圖,4.接觸電壓觸電,導線接地后，不但會產生跨步電壓觸電，還會產生另一種形式的觸電，即接觸電壓觸電，如圖所示。,由于接地裝置布置不合理，接地設備發生碰殼時造成電位分布不均勻而形成一個電位分布區域。在此區域內，人體與帶電設備外殼相接觸時，便會發生接觸電壓觸電。接觸電壓等于相電壓減去人體站立地面點的電壓。人體站立離接地點越近，則接觸電壓越小,反之就越大。當站立點距離接地點20 m以外時，地面電壓趨近于零，接觸電壓為最大，約為電氣設備的對地電壓，即220 V。10、,觸電事故雖然總是突然發生的，但觸電者一般不會立即死亡，往往是“假死”，現場人員應該當機立斷，迅速使觸電者脫離電源，立即運用正確的救護方法加以搶救。,接觸電壓觸電示意圖,三、接地和接零,電氣設備在使用中，若設備絕緣損壞或擊穿而造成外殼帶電，人體觸及外殼時有觸電的可能。為此，電氣設備必須與大地進行可靠的電氣連接，即接地保護，使人體免受觸電的危害。接地可分為工作接地、保護接地和保護接零。,工作接地是指電氣設備（如變壓器中性點）為保證其正常工作而進行的接地；保護接地是指為保證人身安全，防止人體接觸設備外露部分而觸電的一種接地形式。在中性點不接地系統中，設備外露部分（金屬外殼或金屬構架），必須與大地進11、行可靠電氣連接，即保護接地。,接地裝置由接地體和接地線組成，埋入地下直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，連接接地體和電氣設備接地螺栓的金屬導體稱為接地線。接地體的對地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。,保護接地的原理,在中性點不接地系統中，設備外殼不接地且意外帶電，外殼與大地間存在電壓，人體觸及外殼，人體將有電容電流流過，如圖（a）所示。如果將外殼接地，人體與接地體相當于電阻并聯，流過每一通路的電流值將與其電阻的大小成反比。人體電阻通常為6001000，接地電阻通常小于4，流過人體的電流很小，這樣就完全能保證人體的安全，如圖（b）所示。,保護接地適用于中性點不接地的低壓電網。在12、不接地電網中，由于單相對地電流較小，利用保護接地可使人體避免發生觸電事故。但在中性點接地電網中，由于單相對地電流較大，保護接地就不能完全避免人體觸電的危險，而要采用保護接零,保護接零的概念及原理,保護接零是指在電源中性點接地的系統中，將設備需要接地的外露部分與電源中性線直接連接，相當于設備外露部分與大地進行了電氣連接。,當設備正常工作時，外露部分不帶電，人體觸及外殼相當于觸及零線，無危險，如圖所示。采用保護接零時，應注意不宜將保護接地和保護接零混用，而且中性點工作接地必須可靠。,在電源中性線做了工作接地的系統中，為確保保護接零的可靠，還需相隔一定距離將中性線或接地線重新接地，稱為重復接地。,保13、護接零原理圖,從圖（a）可以看出，一旦中性線斷線，設備外露部分帶電，人體觸及同樣會有觸電的可能。而在重復接地的系統中，如圖（b）所示，即使出現中性線斷線，但外露部分因重復接地而使其對地電壓大大下降，對人體的危害也大大下降。不過應盡量避免中性線或接地線出現斷線的現象。,重復接地作用,3.漏電保護,漏電保護為近年來推廣采用的一種新的防止觸電的保護裝置。在電氣設備中發生漏電或接地故障而人體尚末觸及時，漏電保護裝置已切斷電源；或者在人體已觸及帶電體時，漏電保護器能在非常短的時間內切斷電源，減輕對人體的危害漏電保護器的種類很多，這里介紹目前應用較多的晶體管放大式漏電保護器。,四、觸電急救,1.切斷電源2.使遇難者脫離電源3.通知醫院或醫生,4.確定傷情，進行復蘇工作（1）燒傷檢查（2）出血檢查（3）呼吸及心臟檢查（4）人工呼吸方法（5）心臟按摩方法（6）當觸電者既無心跳又無呼吸時，可以采用人工呼吸 法與心臟按摩法進行急救,